08/11/14

CURIOSI GIOCHI E INDOVINELLI 37^ PUNTATA

LE COMPOSIZIONI DI ESCHER ISPIRATE AI GRUPPI DI SIMMETRIA 2^  E ULTIMA PARTE

I disegni di Escher di questo tipo sono basasti sul principio studiato dal matematico S.M.Coxeter che riguarda l'arte di riempire un piano con uno schema ripetuto. Tutti i mosaici, che coprono il piano con schemi ripetuti, appartengono ad un gruppo di diciassette differenti gruppi di simmetria che esauriscono tutti i modi fondamentalmente diversi in cui gli schemi possono esser ripetuti all'infinito in due dimensioni. Gli elementi di questi gruppi sono semplicemente operazioni eseguite su uno schema fondamentale: scorrimento sul piano, rotazione o inversione speculare. Mentre Coxter studia le possibilità di copertura usando delle forme geometriche, in paticolare poligoni regolari, trovando poi della applicazioni in cristallografia, Escher usa delle figure irregolari.
Fig.a  -  Composizione di Escher
A questo punto le limitazioni imposte dalla geometria vengono meno a favore di una maggiore possibilità di combinazioni, trattandosi di schemi del tipo astratto. Coxeter elogia le ingegnose maniere con cui l'artista danese Maurits C. Escher, ha applicato molti dei diciassette gruppi di simmetria a mosaici in cui sono usate per le zone fondamentali delle forme animali. Uno degli stupefacenti di questi mosaici di riprodotto nel libro di Coxeter, è il cavaliere a cavallo mostrato nella puntata scorsa altro è riprodotto nella figura a.  A primo sguardo, fa rilevare Coxeter, il motivo del cavaliere appare essere il risultato di una traslazione della forma base lungo gli assi orizzontali e verticali; ma ad un esame più accurato si vede che la forma base fa anche da sfondo. In effetti, il più interessante gruppo di simmetria per questo schema è generato da quella che viene detta riflessione con scorrimento: ossia uno scorrimento della forma con un'inversione speculare. A rigore, questo non sarebbe un mosaico perché la regione fondamentale non è un poligono. Lo schema appartiene ad una curiosa classe di mosaici in cui delle forme irregolari, tutte esattamente eguali, si connettono assieme coprendo il piano come pezzi di un gioco a incastro. Forme astratte di questo tipo non sono difficili da ideare, ma quando debbono rassomigliare a oggetti naturali, non è tanto facile ottenerle.
Otto mosaici semiregolari
Un piacevole passatempo è ritagliare un gran numero di poligoni di cartone delle dimensioni e forme richieste, dipingerli di vari colori e sistemarli in questi tipi di mosaici. Se si toglie la limitazione circa i vertici, gli stessi poligoni formeranno un'infinita varietà di mosaici. (Alcuni rilevanti esempi di questi mosaici non regolari ma simmetrici sono riprodotti in Mathematical Snapshots di Hugo Steinhaus, ristampato dalla Oxford University Press.
Mr. Hyde
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